JP2014162103A - Method for manufacturing electroconductive roller, electroconductive roller, and image forming device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、導電性ローラの製造方法、前記製造方法によって製造された導電性ローラ、ならびに前記導電性ローラを組み込んだ画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a conductive roller, a conductive roller manufactured by the manufacturing method, and an image forming apparatus incorporating the conductive roller.
例えばレーザープリンタや静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、あるいはこれらの複合機等の、電子写真法を利用した画像形成装置においては、概略下記の工程を経て、紙(OHPフィルム等のプラスチックフィルムを含む。以下同様。)の表面に画像が形成される。
まず、光導電性を有する感光体の表面を一様に帯電させた状態で露光して、前記表面に、形成画像に対応する静電潜像を形成する(帯電工程→露光工程)。
For example, in an image forming apparatus using electrophotography such as a laser printer, an electrostatic copying machine, a plain paper facsimile machine, or a complex machine of these, paper (plastic film such as an OHP film) is roughly processed through the following steps. An image is formed on the surface of the same.
First, the surface of the photoconductive photoconductor is exposed in a uniformly charged state, and an electrostatic latent image corresponding to the formed image is formed on the surface (charging step → exposure step).
次いで、微小な着色粒子であるトナーを所定の電位に帯電させた状態で、前記感光体の表面に接触させる。そうするとトナーが、静電潜像の電位パターンに応じて感光体の表面に選択的に付着されて、前記静電潜像がトナー像に現像される(現像工程)。
次いで、前記トナー像を紙の表面に転写し(転写工程)、さらに定着させることにより(定着工程)、前記紙の表面に画像が形成される。
Next, the toner, which is minute colored particles, is brought into contact with the surface of the photoconductor in a state of being charged to a predetermined potential. Then, the toner is selectively attached to the surface of the photoconductor according to the potential pattern of the electrostatic latent image, and the electrostatic latent image is developed into a toner image (development process).
Next, the toner image is transferred to the surface of the paper (transfer process) and further fixed (fixing process), whereby an image is formed on the surface of the paper.
また前記転写工程では、感光体の表面に形成したトナー像を、紙の表面に直接に転写させる場合だけでなく、像担持体の表面に一旦転写(一次転写工程)させたのち紙の表面に再転写させる(二次転写工程)場合もある。
さらに、転写が終了した感光体の表面に残留するトナーを除去する(クリーニング工程)ことにより、一連の画像形成が終了する。
In the transfer step, the toner image formed on the surface of the photoconductor is not only directly transferred to the surface of the paper, but also transferred to the surface of the image carrier (primary transfer step) and then transferred to the surface of the paper. In some cases, retransfer is performed (secondary transfer process).
Further, a series of image formation is completed by removing the toner remaining on the surface of the photoreceptor after the transfer (cleaning process).
前記各工程のうち感光体の帯電工程、現像工程、転写工程、およびクリーニング工程には、それぞれの用途に応じた導電性を付与するとともに発泡させたゴムの筒状体(筒状発泡体)からなり、前記感光体の表面に接触される導電性ローラが広く用いられている。
前記導電性ローラは、例えば導電性、架橋性、および発泡性を有するゴム組成物を、押出機のヘッドを通して連続的に筒状に押出成形し、次いで所定の長さにカットして加硫缶内で加熱して発泡、および架橋させた後、筒内に芯金を挿通、固定して製造するのが一般的である(特許文献1、2等)。
The charging process, the developing process, the transferring process, and the cleaning process of the photosensitive member among the above-described processes are performed from a foamed rubber tubular body (cylindrical foamed body) that is provided with conductivity according to each application. Thus, a conductive roller in contact with the surface of the photoreceptor is widely used.
The conductive roller is formed by continuously extruding a rubber composition having, for example, conductivity, crosslinkability, and foamability through a head of an extruder into a cylindrical shape, and then cutting the rubber composition to a predetermined length. In general, after heating and foaming and crosslinking in a tube, a cored bar is inserted and fixed in the cylinder (
ところが、前記請求項1、2に記載の製造方法等で製造した従来の導電性ローラは、特にその外表面近傍の発泡セルの径(発泡セル径)が、それより径方向内方の発泡セル径よりも小さくなり、そのことが原因となって、前記外表面の、感光体の表面に対する接触面積があらかじめ設定した所定値から大きくずれる結果、形成画像に画像不良を生じやすくなるという問題がある。
However, the conventional conductive roller manufactured by the manufacturing method according to
本発明の目的は、外表面近傍の発泡セル径が小さくなりすぎるのを抑制して、画像不良等を生じにくい導電性ローラを製造するための製造方法、前記製造方法によって製造された導電性ローラ、ならびに前記導電性ローラを組み込んだ画像形成装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a manufacturing method for manufacturing a conductive roller which suppresses the foam cell diameter in the vicinity of the outer surface from becoming too small and hardly causes image defects, and the conductive roller manufactured by the manufacturing method. And an image forming apparatus incorporating the conductive roller.
本発明は、導電性、架橋性、および発泡性を有するゴム組成物を、ヘッド圧力25MPa以下の条件で、押出機のヘッドを通して連続的に筒状に押出成形し、次いで所定の長さにカットして加硫缶内で加熱して発泡、および架橋させて筒状発泡体を形成する工程を含むことを特徴とする導電性ローラの製造方法である。
また本発明は、前記本発明の製造方法によって製造されたことを特徴とする導電性ローラである。
In the present invention, a rubber composition having electrical conductivity, crosslinkability, and foamability is continuously extruded into a cylindrical shape through a head of an extruder under a head pressure of 25 MPa or less, and then cut into a predetermined length. Then, it is a method for producing a conductive roller, comprising a step of heating in a vulcanizing can and foaming and crosslinking to form a cylindrical foam.
Further, the present invention is a conductive roller manufactured by the manufacturing method of the present invention.
発明者の検討によると、特許文献1、2等に記載された従来の製造方法では、押出成形時のヘッド圧力を、25MPaを超える高圧に設定してゴム組成物を押出成形するのが一般的である。
ところが前記ヘッド圧が高いほど、押出成形された発泡、および架橋前の筒状体の、外表面付近の温度が上昇する傾向がある。またこの温度上昇には、ヘッドの口金と、押出成形途中の筒状体との間の摩擦による温度上昇分も含まれる。
According to the inventor's study, in the conventional production methods described in
However, the higher the head pressure, the higher the temperature near the outer surface of the extruded foam and the cylindrical body before crosslinking. The temperature rise includes a temperature rise due to friction between the head die and the cylindrical body in the middle of extrusion molding.
外表面付近の温度が内部よりも高くなるとともに前記内外の温度差が大きくなるほど、次工程での発泡、および架橋のタイミングが、特に前記外表面近傍で設計値からずれて、発泡、および架橋後の筒状発泡体において、前記外表面近傍の発泡セル径が、それより径方向内方の発泡セル径よりも小さくなり、前記筒状発泡体を用いて製造される導電性ローラの、感光体の表面に対する接触面積が所定値から大きくずれる結果、形成画像に画像不良を生じやすくなる。 As the temperature near the outer surface becomes higher than the inside and the temperature difference between the inside and outside becomes larger, the timing of foaming and crosslinking in the next step deviates from the design value especially near the outer surface, and after foaming and crosslinking In the cylindrical foam, the diameter of the foam cell in the vicinity of the outer surface is smaller than the diameter of the foam cell inside in the radial direction, and the photoconductive body of the conductive roller manufactured using the cylindrical foam. As a result, the contact area with respect to the surface greatly deviates from a predetermined value, so that an image defect is likely to occur in the formed image.
これに対し本発明によれば、前記のように押出成形時のヘッド圧力を25MPa以下とすることで、押出成形された発泡、および架橋前の筒状体の、外表面付近の温度の上昇を抑えて、前記外表面付近とそれより径方向内方との温度差を小さくでき、次工程での発泡、および架橋のタイミングを、前記筒状体の全体でほぼ設計値に近づけることができる。
そのため発泡、および架橋後の筒状発泡体において、外表面近傍の発泡セル径が、それより径方向内方の発泡セル径よりも小さくなりすぎるのを抑制して、前記筒状発泡体を用いて製造される導電性ローラの、感光体の表面に対する接触面積のずれを抑制して、前記ずれに伴う画像不良を生じにくくすることができる。
On the other hand, according to the present invention, as described above, by setting the head pressure during extrusion molding to 25 MPa or less, it is possible to increase the temperature near the outer surface of the extruded foam and the cylindrical body before crosslinking. Thus, the temperature difference between the vicinity of the outer surface and the radially inner side can be reduced, and the timing of foaming and crosslinking in the next step can be made substantially close to the design value for the entire cylindrical body.
Therefore, in the tubular foam after foaming and crosslinking, the foamed cell diameter in the vicinity of the outer surface is suppressed from becoming too smaller than the foamed cell diameter radially inward, and the tubular foam is used. The displacement of the contact area of the conductive roller manufactured in this manner with respect to the surface of the photosensitive member can be suppressed, and image defects associated with the displacement can be made difficult to occur.
なお、かかる効果をより一層向上することを考慮すると、前記押出時のヘッド圧力は20MPa以下であるのが好ましい。
また前記発泡、および架橋後の筒状発泡体の外表面を次工程で研磨して、前記外表面近傍の、発泡セル径の小さい領域を除去するようにすると、画像不良の発生をさらに確実に防止することができる。
In consideration of further improving this effect, the head pressure during the extrusion is preferably 20 MPa or less.
Also, if the outer surface of the foamed and cross-linked tubular foam is polished in the next step to remove a region with a small foam cell diameter in the vicinity of the outer surface, the occurrence of image defects can be further ensured. Can be prevented.
ただし前記外表面の、径方向の研磨厚みは、材料の無駄、および研磨に要する時間をできるだけ少なくして導電性ローラの生産性を向上することを考慮すると、3mm以下であるのが好ましい。
前記ゴム組成物としては、ゴム分、前記ゴム分を架橋させるための架橋剤成分、および発泡剤成分を少なくとも含み、かつ前記発泡剤成分は、前記ゴム分の総量100質量部あたり1質量部以上、10質量部以下の発泡剤のみからなるか、または前記量の発泡剤と、前記ゴム分の総量100質量部あたり5質量部以下の発泡助剤とからなるものを用いるのが好ましい。
However, the radial polishing thickness of the outer surface is preferably 3 mm or less in consideration of the waste of material and the time required for polishing as much as possible to improve the productivity of the conductive roller.
The rubber composition includes at least a rubber component, a crosslinking agent component for crosslinking the rubber component, and a foaming agent component, and the foaming agent component is 1 part by mass or more per 100 parts by mass of the total rubber component. It is preferable to use only a foaming agent of 10 parts by mass or less, or a foaming agent of the above amount and 5 parts by mass or less of a foaming aid per 100 parts by mass of the total amount of the rubber.
発泡剤成分として、発泡剤の分解温度を低くして発泡セルのセル径を細かくする働きをする発泡助剤を除く、すなわち発泡助剤を全く配合せずに、加熱によって分解して気体を発生する発泡剤のみを単独で使用するか、前記発泡助剤を配合するとしても、その配合割合を前記範囲に制限して配合することにより、筒状発泡体の全体で発泡セル径を大きくすることができる。 As a foaming agent component, excluding foaming aids that lower the foaming cell's decomposition temperature and reduce the cell diameter of the foamed cells, that is, without any foaming aids, it decomposes by heating to generate gas. Even if only the foaming agent to be used is used alone or the foaming aid is blended, the foamed cell diameter can be increased in the entire cylindrical foam by blending with the blending ratio limited to the above range. Can do.
また発泡剤の配合割合を前記範囲とすることで、筒状体を良好に発泡させるとともに、発泡、および架橋後の筒状発泡体の外表面および内表面の断面形状をきれいな円形とし、かつ内径の寸法をできるだけ均一化し、しかも発泡セルの分布をできるだけ均一化して、硬さや導電性のムラが小さい導電性ローラを製造することもできる。
そのため、画像不良の発生をより一層確実に防止することができる。
In addition, by making the blending ratio of the foaming agent within the above range, the cylindrical body can be foamed well, the cross-sectional shape of the outer surface and the inner surface of the cylindrical foam after foaming and crosslinking is made into a clean circle, and the inner diameter It is also possible to produce a conductive roller having a uniform hardness and a small non-uniformity in electrical conductivity by making the dimensions of the foam as uniform as possible and further making the distribution of the foamed cells as uniform as possible.
Therefore, the occurrence of image defects can be prevented more reliably.
本発明は、前記本発明の導電性ローラを組み込んだことを特徴とする画像形成装置である。
本発明の画像形成装置によれば、組み込んだ本発明の導電性ローラを、感光体の表面に所定の接触面積で接触できるため、前記接触面積の、所定値からのずれに基づく画像不良を生じにくくすることができる。
The present invention is an image forming apparatus in which the conductive roller of the present invention is incorporated.
According to the image forming apparatus of the present invention, the built-in conductive roller of the present invention can be brought into contact with the surface of the photoconductor with a predetermined contact area, so that an image defect based on a deviation from the predetermined value of the contact area occurs. Can be difficult.
本発明によれば、外表面近傍の発泡セル径が小さくなりすぎるのを抑制して、画像不良等を生じにくい導電性ローラを製造するための製造方法、前記製造方法によって製造された導電性ローラ、ならびに前記導電性ローラを組み込んだ画像形成装置を提供することができる。 According to the present invention, a manufacturing method for manufacturing a conductive roller that suppresses the foam cell diameter in the vicinity of the outer surface from becoming too small and hardly causes image defects, and the conductive roller manufactured by the manufacturing method. In addition, an image forming apparatus incorporating the conductive roller can be provided.
《導電性ローラの製造方法、および導電性ローラ》
図1は、本発明の製造方法によって製造された、本発明の導電性ローラの一例を示す斜視図である。
本発明の製造方法においては、まずゴム分や発泡剤等の成分を所定の割合で混練してリボン状等に形成したゴム組成物を、連続的に押出機に供給しながら、当該押出機を動作させることで、ヘッドの口金を通して、長尺の筒状体を連続的に押出成形する。
<< Conductive Roller Manufacturing Method and Conductive Roller >>
FIG. 1 is a perspective view showing an example of the conductive roller of the present invention manufactured by the manufacturing method of the present invention.
In the production method of the present invention, a rubber composition formed by kneading ingredients such as a rubber component and a foaming agent in a predetermined ratio to form a ribbon or the like is first supplied to the extruder while continuously feeding the extruder. By operating, the long cylindrical body is continuously extruded through the die of the head.
次いで、押出成形された筒状体を所定の長さにカットして加硫缶内で加熱して発泡、および架橋させて筒状発泡体を形成する。
次いで図1を参照して、形成した筒状発泡体1の通孔2内に芯金3を挿通して固定し、さらに必要に応じて二次架橋させることで導電性ローラ4が製造される。
本発明では、前記各工程のうち、押出機によってゴム組成物を押出成形する際のヘッド圧力を25MPa以下に設定する。
Next, the extruded cylindrical body is cut into a predetermined length, heated in a vulcanizing can, foamed, and crosslinked to form a cylindrical foam.
Next, referring to FIG. 1, the
In the present invention, among the above steps, the head pressure when the rubber composition is extruded by an extruder is set to 25 MPa or less.
これにより、先に説明したように、押出成形された架橋前の筒状体の、外表面付近の温度の上昇を抑えて、前記外表面付近とそれより径方向内方との温度差を小さくでき、次工程での発泡、および架橋のタイミングを、筒状体の全体でほぼ設計値に近づけることができる。
そのため発泡、および架橋後の筒状発泡体1内で、外表面5近傍の発泡セル径が、それより径方向内方の発泡セル径よりも小さくなりすぎたり、それにともなって導電性ローラ4の、感光体の表面に対する接触面積がずれたりするのを抑制して、画像不良を生じにくくすることができる。
As a result, as described above, the temperature increase between the outer surface and the radially inner portion is reduced by suppressing the temperature increase near the outer surface of the extruded cylindrical body before crosslinking. The timing of foaming and cross-linking in the next process can be brought close to the design value for the entire cylindrical body.
Therefore, the foamed cell diameter in the vicinity of the
なお、かかる効果をより一層向上することを考慮すると、前記押出時のヘッド圧力は20MPa以下であるのが好ましい。
また、ヘッド圧力の下限値は特に限定されないが、5MPa以上、特に10MPa以上であるのが好ましい。ヘッド圧力が前記範囲未満では押出速度が低くなり、ゴム組成物が押出機3内に滞留する時間が長くなって、ゴムが焼けたりする不具合を生じるおそれがある。
In consideration of further improving this effect, the head pressure during the extrusion is preferably 20 MPa or less.
The lower limit value of the head pressure is not particularly limited, but is preferably 5 MPa or more, particularly 10 MPa or more. If the head pressure is less than the above range, the extrusion speed becomes low, the time during which the rubber composition stays in the
前記ヘッド圧力を調整するためには、例えば押出機の、ゴム組成物を供給するためのホッパ、前記ホッパに供給されたゴム組成物を溶融させるためのシリンダの前部(ホッパ側)、および後部(ヘッド側)、そしてヘッドの、各部の温度を調整する等すればよい。
具体的には、全体の温度を高くするほど、ゴム組成物の溶融粘度が低下するためヘッド圧力を低下させることができ、逆に全体の温度を低くするほど、前記溶融粘度が上昇するためヘッド圧力を上昇させることができる。
In order to adjust the head pressure, for example, in an extruder, a hopper for supplying a rubber composition, a front part (hopper side) of a cylinder for melting the rubber composition supplied to the hopper, and a rear part The temperature of each part of the head (head side) and the head may be adjusted.
Specifically, the higher the overall temperature, the lower the melt viscosity of the rubber composition, so that the head pressure can be reduced. Conversely, the lower the overall temperature, the higher the melt viscosity, the higher the head. The pressure can be increased.
またゴム組成物を構成するゴム分の種類、および組み合わせを変更したり、充填剤の量を変更したりすることによって、前記ヘッド圧力を微調整することができる。
具体的には、同じ温度での溶融粘度が低いゴム分をより多く配合するほど、また充填剤の量を少なくするほど、ゴム組成物の全体での融粘度が低下するためヘッド圧力を低下させることができ、逆に同じ温度での溶融粘度が高いゴム分をより多く配合するほど、また充填剤の量を多くするほど、ゴム組成物の全体での融粘度が上昇するためヘッド圧力を上昇させることができる。
Further, the head pressure can be finely adjusted by changing the type and combination of rubber components constituting the rubber composition or changing the amount of the filler.
Specifically, the more the rubber component having a low melt viscosity at the same temperature is blended, and the smaller the amount of the filler, the lower the melt viscosity of the rubber composition, so the head pressure is lowered. Conversely, the more the rubber component having a high melt viscosity at the same temperature is blended, the more the amount of the filler is increased, the higher the melt viscosity of the rubber composition increases. Can be made.
本発明では、前記発泡、および架橋後の筒状発泡体1を用いて導電性ローラ4を完成させるまでの任意の工程において、前記筒状発泡体1の外表面5を研磨するようにするのが好ましい。
これにより、画像不良の発生をさらに確実に防止することができる。
ただし前記外表面5の、径方向の研磨厚みは、材料の無駄、および研磨に要する時間をできるだけ少なくして導電性ローラ4の生産性を向上することを考慮すると、3mm以下であるのが好ましい。
In the present invention, the
Thereby, it is possible to more reliably prevent the occurrence of image defects.
However, the radial polishing thickness of the
研磨のタイミングは任意に設定できるが、所定の長さにカットし、芯金3を挿通して固定した図1の状態の筒状発泡体1の外表面5を、前記芯金3を中心として回転させながら研磨するのが、作業性を向上し、なおかつ外表面5のフレを抑制する上で好ましい。
前記芯金3は、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼等の金属によって一体に形成される。
The timing of polishing can be set arbitrarily, but the
The
前記筒状発泡体1の中心の通孔2に、当該通孔2の内径よりも外径の大きい前記芯金3を圧入することで、前記両者が電気的に接合されるとともに機械的に固定されて、導電性ローラ4が構成される。
なお、例えば導電性を有する接着剤等によって前記両者を電気的に接合し、かつ機械的に固定するようにしてもよい。
The
Note that, for example, the two may be electrically joined and mechanically fixed with an adhesive having conductivity.
前記導電性ローラ4は、例えば帯電ローラ、現像ローラ、または転写ローラとして、電子写真法を利用した画像形成装置に組み込んで使用することができる。
前記筒状発泡体1のもとになるゴム組成物としては、前記加硫缶内で加熱した際に発泡するとともに架橋する発泡性、架橋性を有し、なおかつ導電性ローラ4の用途等に応じた任意の導電性を有するゴム組成物を用いることができる。
The
The rubber composition used as the basis of the
特に導電性付与剤として、ゴム分を兼ねるイオン導電性ゴムを用いてイオン導電性を付与したゴム組成物が好ましい。
《ゴム組成物》
〈イオン導電性ゴム〉
ゴム分としては、前記イオン導電性ゴムと架橋性ゴムとを併用するのが好ましい。
In particular, a rubber composition imparted with ionic conductivity using an ionic conductive rubber also serving as a rubber component is preferable as the conductivity imparting agent.
<Rubber composition>
<Ion conductive rubber>
As the rubber component, it is preferable to use the ion conductive rubber and the crosslinkable rubber in combination.
このうちイオン導電性ゴムとしては、エピクロルヒドリン単独重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド二元共重合体(ECO)、エピクロルヒドリン−プロピレンオキサイド二元共重合体、エピクロルヒドリン−アリルグリシジルエーテル二元共重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体(GECO)、エピクロルヒドリン−プロピレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体、およびエピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル四元共重合体等の1種または2種以上が挙げられる。 Among these, as ionic conductive rubber, epichlorohydrin homopolymer, epichlorohydrin-ethylene oxide binary copolymer (ECO), epichlorohydrin-propylene oxide binary copolymer, epichlorohydrin-allyl glycidyl ether binary copolymer, epichlorohydrin- 1 type of ethylene oxide-allyl glycidyl ether terpolymer (GECO), epichlorohydrin-propylene oxide-allyl glycidyl ether terpolymer, and epichlorohydrin-ethylene oxide-propylene oxide-allyl glycidyl ether quaternary copolymer Or 2 or more types are mentioned.
前記エピクロルヒドリンゴムとしては、前記例示の中でもエチレンオキサイドを含む共重合体、特にECO、および/またはGECOが好ましい。
かかる両共重合体においてエチレンオキサイド含量は、いずれも30モル%以上、特に50モル%以上であるのが好ましく、80モル%以下であるのが好ましい。
エチレンオキサイドは、導電性ローラ4の全体でのローラ抵抗値を下げる働きをする。しかしエチレンオキサイド含量が前記範囲未満では、かかる働きが十分に得られないため、導電性ローラ4のローラ抵抗値を十分に低下できないおそれがある。
As the epichlorohydrin rubber, among the above examples, a copolymer containing ethylene oxide, particularly ECO and / or GECO is preferable.
In both copolymers, the ethylene oxide content is preferably 30 mol% or more, particularly preferably 50 mol% or more, and preferably 80 mol% or less.
Ethylene oxide serves to lower the roller resistance value of the entire
一方、エチレンオキサイド含量が前記範囲を超える場合には、エチレンオキサイドの結晶化が起こり分子鎖のセグメント運動が妨げられるため、逆に導電性ローラ4のローラ抵抗値が上昇する傾向がある。また、発泡、および架橋後の筒状発泡体1の硬度が上昇したり、架橋前のゴム組成物の、加熱溶融時の粘度が上昇したりするおそれもある。
ECOにおけるエピクロルヒドリン含量は、前記エチレンオキサイド含量の残量である。すなわちエピクロルヒドリン含量は20モル%以上であるのが好ましく、70モル%以下、特に50モル%以下であるのが好ましい。
On the other hand, when the ethylene oxide content exceeds the above range, crystallization of ethylene oxide occurs and the segmental movement of the molecular chain is hindered, so that the roller resistance value of the
The epichlorohydrin content in ECO is the remaining amount of the ethylene oxide content. That is, the epichlorohydrin content is preferably 20 mol% or more, preferably 70 mol% or less, and particularly preferably 50 mol% or less.
またGECOにおけるアリルグリシジルエーテル含量は0.5モル%以上、特に2モル%以上であるのが好ましく、10モル%以下、特に5モル%以下であるのが好ましい。
前記アリルグリシジルエーテルは、それ自体が側鎖として自由体積を確保するために機能することにより、エチレンオキサイドの結晶化を抑制して、導電性ローラ4のローラ抵抗値を低下させる働きをする。しかしアリルグリシジルエーテル含量が前記範囲未満では、かかる働きが得られないため、導電性ローラ4のローラ抵抗値を十分に低下できないおそれがある。
Further, the allylic glycidyl ether content in GECO is preferably 0.5 mol% or more, particularly preferably 2 mol% or more, more preferably 10 mol% or less, and particularly preferably 5 mol% or less.
The allyl glycidyl ether itself functions to secure a free volume as a side chain, thereby suppressing the crystallization of ethylene oxide and reducing the roller resistance value of the
一方、アリルグリシジルエーテルは、GECOの架橋時に架橋点として機能するため、アリルグリシジルエーテル含量が前記範囲を超える場合には、前記GECOの架橋密度が高くなり、分子鎖のセグメント運動が妨げられるため、却って導電性ローラ4のローラ抵抗値が上昇する傾向がある。また筒状発泡体1の引張強度や疲労特性、耐屈曲性等が低下するおそれもある。
On the other hand, allyl glycidyl ether functions as a crosslinking point at the time of GECO crosslinking, so when the allyl glycidyl ether content exceeds the above range, the GECO crosslinking density becomes high, and segment movement of molecular chains is hindered. On the contrary, the roller resistance value of the
GECOにおけるエピクロルヒドリン含量は、前記エチレンオキサイド含量、およびアリルグリシジルエーテル含量の残量である。すなわちエピクロルヒドリン含量は10モル%以上、特に19.5モル%以上であるのが好ましく、69.5モル%以下、特に60モル%以下であるのが好ましい。
GECOとしては、前記3種の単量体を共重合させた狭義の意味での共重合体のほかに、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体(ECO)をアリルグリシジルエーテルで変性した変性物も知られており、本発明ではいずれのGECOも使用可能である。
The epichlorohydrin content in GECO is the remaining amount of the ethylene oxide content and the allyl glycidyl ether content. That is, the epichlorohydrin content is preferably 10 mol% or more, particularly 19.5 mol% or more, preferably 69.5 mol% or less, particularly preferably 60 mol% or less.
As GECO, in addition to a copolymer in the narrow sense obtained by copolymerizing the above three types of monomers, a modified product obtained by modifying epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer (ECO) with allyl glycidyl ether is also known. Any GECO can be used in the present invention.
エピクロルヒドリンゴムの配合割合は、ゴム分の総量100質量部中の5質量部以上、特に10質量部以上であるのが好ましく、40質量部以下、特に30質量部以下であるのが好ましい。
配合割合が前記範囲未満では、筒状発泡体1に良好なイオン導電性を付与できないおそれがある。
The blending ratio of epichlorohydrin rubber is preferably 5 parts by mass or more, particularly 10 parts by mass or more, and preferably 40 parts by mass or less, particularly 30 parts by mass or less, in 100 parts by mass of the total amount of rubber.
If the blending ratio is less than the above range, the
一方、前記範囲を超える場合には、相対的に架橋性ゴムの配合割合が少なくなって、後述する各種架橋性ゴムを配合することによる効果が十分に得られないおそれがある。
〈架橋性ゴム〉
架橋性ゴムとしては、スチレンブタジエンゴム(SBR)、および/またはアクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)が挙げられる。これらのゴムは良好な架橋性を有する上、発泡、および架橋後の筒状発泡体1に良好なゴム弾性や柔軟性を付与する働きをする。
On the other hand, when the above range is exceeded, the blending ratio of the crosslinkable rubber is relatively decreased, and there is a possibility that the effect obtained by blending various crosslinkable rubbers described later cannot be sufficiently obtained.
<Crosslinkable rubber>
Examples of the crosslinkable rubber include styrene butadiene rubber (SBR) and / or acrylonitrile butadiene rubber (NBR). These rubbers have not only good crosslinkability but also function to impart good rubber elasticity and flexibility to the foamed and foamed
また、架橋性ゴムとしてさらにエチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)を配合すると、前記筒状発泡体1の、画像形成装置内で発生するオゾンに対する耐性を向上することができる。
(SBR、NBR)
前記のうちSBRとしては、スチレンと1,3−ブタジエンとを乳化重合法、溶液重合法等の種々の重合法によって共重合させて合成される種々のSBRがいずれも使用可能である。またSBRとしては、伸展油を加えて柔軟性を調整した油展タイプのものと、加えない非油展タイプのものとがあるが、このいずれも使用可能である。
Further, when ethylene propylene diene rubber (EPDM) is further blended as the crosslinkable rubber, the resistance of the
(SBR, NBR)
Of these, as the SBR, any of various SBRs synthesized by copolymerizing styrene and 1,3-butadiene by various polymerization methods such as an emulsion polymerization method and a solution polymerization method can be used. In addition, as SBR, there are an oil-extended type in which flexibility is adjusted by adding an extending oil and a non-oil-extended type in which flexibility is not added, either of which can be used.
さらにSBRとしては、スチレン含量によって分類される高スチレンタイプ、中スチレンタイプ、および低スチレンタイプのSBRがいずれも使用可能である。スチレン含量や架橋度を変更することで、筒状発泡体1の各種物性を調整することができる。
これらSBRの1種または2種以上を使用することができる。
またNBRとしては、アクリロニトリル含量によって分類される低ニトリルNBR、中ニトリルNBR、中高ニトリルNBR、高ニトリルNBR、および極高ニトリルNBRがいずれも使用可能である。これらNBRの1種または2種以上を使用することができる。
Furthermore, as the SBR, any of SBR of high styrene type, medium styrene type, and low styrene type classified by styrene content can be used. Various physical properties of the
One or more of these SBRs can be used.
As NBR, any of low nitrile NBR, medium nitrile NBR, medium high nitrile NBR, high nitrile NBR, and extremely high nitrile NBR classified by acrylonitrile content can be used. One or more of these NBRs can be used.
さらにSBRとNBRを併用することもできる。
SBR、および/またはNBRの配合割合は、ゴム分の総量100質量部中の40質量部以上、特に60質量部以上であるのが好ましく、90質量部以下、特に80質量部以下であるのが好ましい。
配合割合が前記範囲未満では、SBR、および/またはNBRを用いることによる、先に説明した、ゴム組成物に良好な架橋性を付与する効果や、発泡、および架橋後の筒状発泡体1に良好なゴム弾性や柔軟性を付与する効果が十分に得られないおそれがある。
Furthermore, SBR and NBR can be used in combination.
The blending ratio of SBR and / or NBR is preferably 40 parts by mass or more, particularly 60 parts by mass or more, and particularly 90 parts by mass or less, particularly 80 parts by mass or less, in 100 parts by mass of the total amount of rubber. preferable.
When the blending ratio is less than the above range, by using SBR and / or NBR, the effect of imparting good crosslinkability to the rubber composition, the foaming, and the tubular foamed
一方、前記範囲を超える場合には、相対的にEPDMの配合割合が少なくなって筒状発泡体1に良好なオゾン耐性を付与できないおそれがある。また相対的にエピクロルヒドリンゴムの配合割合が少なくなって、筒状発泡体1に良好なイオン導電性を付与できないおそれもある。
なお前記配合割合は、SBRとして油展タイプのものを用いる場合は、当該油展タイプのSBR中に含まれる固形分としてのSBR自体の配合割合である。またSBRとNBRを併用する場合は、その合計の配合割合である。
(EPDM)
EPDMとしては、エチレンとプロピレンに少量の第3成分(ジエン分)を加えることで主鎖中に二重結合を導入した種々のEPDMが、いずれも使用可能である。前記EPDMとしては、前記第3成分の種類や量の違いによる様々な製品が提供されている。代表的な第3成分としては、例えばエチリデンノルボルネン(ENB)、1,4−ヘキサジエン(1,4−HD)、ジシクロペンタジエン(DCP)等が挙げられる。重合触媒としてはチーグラー触媒を使用するのが一般的である。
On the other hand, when the above range is exceeded, there is a possibility that the blending ratio of EPDM is relatively small and the
In addition, the said mixture ratio is a mixture ratio of SBR itself as solid content contained in the oil-extended type SBR when using an oil-extended type SBR. Moreover, when using SBR and NBR together, it is the total blending ratio.
(EPDM)
As EPDM, any of various EPDMs in which a double bond is introduced into the main chain by adding a small amount of a third component (diene component) to ethylene and propylene can be used. As the EPDM, various products are provided depending on the kind and amount of the third component. Representative examples of the third component include ethylidene norbornene (ENB), 1,4-hexadiene (1,4-HD), dicyclopentadiene (DCP), and the like. A Ziegler catalyst is generally used as the polymerization catalyst.
EPDMの配合割合は、ゴム分の総量100質量部中の5質量部以上であるのが好ましく、40質量部以下、特に20質量部以下であるのが好ましい。
配合割合が前記範囲未満では、筒状発泡体1に良好なオゾン耐性を付与できないおそれがある。
一方、前記範囲を超える場合には、相対的にSBR、および/またはNBRの配合割合が少なくなって、これらのゴムを配合することによる、ゴム組成物に良好な架橋性を付与する効果や、発泡、および架橋後の筒状発泡体1に良好なゴム弾性や柔軟性を付与する効果が十分に得られないおそれがある。また相対的にエピクロルヒドリンゴムの配合割合が少なくなって、筒状発泡体1に良好なイオン導電性を付与できないおそれもある。
The blending ratio of EPDM is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 40 parts by mass or less, and particularly preferably 20 parts by mass or less, in 100 parts by mass of the total rubber content.
When the blending ratio is less than the above range, there is a possibility that good ozone resistance cannot be imparted to the
On the other hand, if the above range is exceeded, the blending ratio of SBR and / or NBR is relatively reduced, and by blending these rubbers, the effect of imparting good crosslinkability to the rubber composition, There is a possibility that the effect of imparting good rubber elasticity and flexibility to the foamed and crosslinked
(その他のゴム)
ゴム分として、さらにクロロプレンゴム(CR)、ブタジエンゴム(BR)、アクリルゴム(ACM)等の極性ゴムを配合して、導電性ローラ4のローラ抵抗値を微調整することもできる。
〈発泡剤成分〉
発泡剤成分としては、加熱により分解し、気体を発生してゴム組成物を発泡させることができる発泡剤のみを、ゴム分の総量100質量部あたり1質量部以上、10質量部以下の割合で使用するか、または前記量の発泡剤と、前記ゴム分の総量100質量部あたり5質量部以下の発泡助剤とを併用するのが好ましい。
(Other rubber)
As a rubber component, polar resistance such as chloroprene rubber (CR), butadiene rubber (BR), and acrylic rubber (ACM) can be further blended to finely adjust the roller resistance value of the
<Foaming agent component>
As a foaming agent component, only a foaming agent that decomposes by heating and generates a gas to foam the rubber composition can be used at a ratio of 1 part by mass or more and 10 parts by mass or less per 100 parts by mass of the total amount of rubber. It is preferable to use the foaming agent of the above amount and the foaming aid of 5 parts by mass or less per 100 parts by mass of the total amount of the rubber.
発泡剤成分として、発泡剤の分解温度を低くして発泡セルのセル径を細かくする働きをする発泡助剤を除く、すなわち発泡助剤を全く配合せずに、加熱によって分解して気体を発生する発泡剤のみを単独で使用するか、前記発泡助剤を配合するとしても、その配合割合を前記範囲に制限して配合することにより、筒状発泡体の全体で発泡セル径を大きくすることができる。 As a foaming agent component, excluding foaming aids that lower the foaming cell's decomposition temperature and reduce the cell diameter of the foamed cells, that is, without any foaming aids, it decomposes by heating to generate gas. Even if only the foaming agent to be used is used alone or the foaming aid is blended, the foamed cell diameter can be increased in the entire cylindrical foam by blending with the blending ratio limited to the above range. Can do.
また発泡剤の配合割合を前記範囲とすることで、筒状体を良好に発泡させるとともに、発泡、および架橋後の筒状発泡体1の外表面5および内表面の断面形状をきれいな円形とし、かつ内径の寸法をできるだけ均一化し、しかも発泡セルの分布をできるだけ均一化して、硬さや導電性のムラが小さい導電性ローラを製造することもできる。
そのため、画像不良の発生をより一層確実に防止することができる。
In addition, by making the blending ratio of the foaming agent within the above range, the cylindrical body can be foamed well, and the cross-sectional shape of the
Therefore, the occurrence of image defects can be prevented more reliably.
前記発泡剤としては、例えばアゾジカルボンアミド(H2NOCN=NCONH2、ADCA)、4,4′−オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)(OBSH)、N,N−ジニトロソペンタメチレンテトラミン(DPT)等の1種または2種以上が挙げられる。
また、発泡助剤としては尿素が挙げられる。
Examples of the foaming agent include azodicarbonamide (H 2 NOCN = NCONH 2 , ADCA), 4,4′-oxybis (benzenesulfonylhydrazide) (OBSH), N, N-dinitrosopentamethylenetetramine (DPT), and the like. 1 type or 2 types or more are mentioned.
Moreover, urea is mentioned as a foaming adjuvant.
〈架橋剤成分〉
ゴム組成物には、ゴム分を架橋させるための架橋剤成分を配合する。前記架橋剤成分としては、架橋剤、促進剤等が挙げられる。
このうち架橋剤としては、例えば硫黄系架橋剤、チオウレア系架橋剤、トリアジン誘導体系架橋剤、過酸化物系架橋剤、各種モノマー等の1種または2種以上が挙げられる。中でも硫黄系架橋剤が好ましい。
<Crosslinking agent component>
In the rubber composition, a crosslinking agent component for crosslinking the rubber component is blended. Examples of the crosslinking agent component include a crosslinking agent and an accelerator.
Among these, examples of the crosslinking agent include one or more of sulfur-based crosslinking agents, thiourea-based crosslinking agents, triazine derivative-based crosslinking agents, peroxide-based crosslinking agents, various monomers, and the like. Of these, sulfur-based crosslinking agents are preferred.
また硫黄系架橋剤としては、粉末硫黄や有機含硫黄化合物等が挙げられる。このうち有機含硫黄化合物等としては、テトラメチルチウラムジスルフィド、N,N−ジチオビスモルホリン等が挙げられる。特に粉末硫黄等の硫黄が好ましい。
硫黄の配合割合は、ゴム分の総量100質量部あたり0.2質量部以上、特に1質量部以上であるのが好ましく、5質量部以下、特に3質量部以下であるのが好ましい。
Examples of sulfur-based crosslinking agents include powdered sulfur and organic sulfur-containing compounds. Among these, examples of the organic sulfur-containing compound include tetramethylthiuram disulfide and N, N-dithiobismorpholine. In particular, sulfur such as powdered sulfur is preferred.
The blending ratio of sulfur is preferably 0.2 parts by mass or more, particularly 1 part by mass or more, preferably 5 parts by mass or less, particularly 3 parts by mass or less, per 100 parts by mass of the total amount of rubber.
配合割合が前記範囲未満では、ゴム組成物の全体での架橋速度が遅くなり、架橋に要する時間が長くなって導電性ローラ4の生産性が低下するおそれがある。また前記範囲を超える場合には、発泡、および架橋後の筒状発泡体1の圧縮永久ひずみが大きくなったり、過剰の硫黄が筒状発泡体1の外表面5にブルームしたりするおそれがある。
促進剤としては、例えば消石灰、マグネシア(MgO)、リサージ(PbO)等の無機促進剤や、有機促進剤等の1種または2種以上が挙げられる。
When the blending ratio is less than the above range, the crosslinking rate of the rubber composition as a whole becomes slow, and the time required for crosslinking becomes long, and the productivity of the
Examples of the accelerator include inorganic accelerators such as slaked lime, magnesia (MgO), and resurge (PbO), and one or more organic accelerators.
また有機促進剤としては、例えばジ−o−トリルグアニジン、1,3−ジフェニルグアニジン、1−o−トリルビグアニド、ジカテコールボレートのジ−o−トリルグアニジン塩等のグアニジン系促進剤;2−メルカプトベンゾチアゾール、ジ−2−ベンゾチアジルジスルフィド等のチアゾール系促進剤;N−シクロへキシル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド等のスルフェンアミド系促進剤;テトラメテルチウラムモノスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド等のチウラム系促進剤;チオウレア系促進剤等の1種または2種以上が挙げられる。 Examples of the organic accelerator include guanidine accelerators such as di-o-tolylguanidine, 1,3-diphenylguanidine, 1-o-tolylbiguanide, dicatechol borate di-o-tolylguanidine salt; 2-mercapto Thiazole accelerators such as benzothiazole and di-2-benzothiazyl disulfide; sulfenamide accelerators such as N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide; tetrametherthiuram monosulfide, tetramethylthiuram One type or two or more types of thiuram accelerators such as disulfide, tetraethylthiuram disulfide, and dipentamethylene thiuram tetrasulfide;
促進剤としては、前記種々の促進剤の中から、組み合わせる架橋剤の種類に応じて、最適な促進剤の1種または2種以上を選択して使用すればよい。例えば架橋剤として硫黄を使用する場合は、促進剤としてチウラム系促進剤、および/またはチアゾール系促進剤を選択して使用するのが好ましい。
また促進剤は、種類によって架橋促進のメカニズムが異なるため、2種以上を併用するのが好ましい。併用する個々の促進剤の配合割合は任意に設定することができるが、ゴム分の総量100質量部あたり0.1質量部以上、特に0.5質量部以上であるのが好ましく、8質量部以下、特に5質量部以下であるのが好ましい。
As the accelerator, one or more kinds of optimum accelerators may be selected from the various accelerators according to the type of the crosslinking agent to be combined. For example, when sulfur is used as a crosslinking agent, it is preferable to select and use a thiuram accelerator and / or a thiazole accelerator as an accelerator.
Moreover, since the acceleration | stimulation mechanism of a crosslinking agent changes with kinds, it is preferable to use 2 or more types together. The blending ratio of the individual accelerators used in combination can be arbitrarily set, but it is preferably 0.1 parts by mass or more, particularly 0.5 parts by mass or more, preferably 8 parts by mass per 100 parts by mass of the total amount of rubber. Hereinafter, it is particularly preferably 5 parts by mass or less.
架橋剤成分としては、さらに促進助剤を配合してもよい。
促進助剤としては、例えば亜鉛華等の金属化合物;ステアリン酸、オレイン酸、綿実脂肪酸等の脂肪酸、その他従来公知の促進助剤の1種または2種以上が挙げられる。
促進助剤の配合割合は、ゴム分の種類および組み合わせや、架橋剤、促進剤の種類および組み合わせ等に応じて適宜設定することができる。
As the cross-linking agent component, an accelerator aid may be further blended.
Examples of the acceleration aid include one or more metal compounds such as zinc oxide; fatty acids such as stearic acid, oleic acid, and cottonseed fatty acid; and other conventionally known acceleration aids.
The blending ratio of the accelerator aid can be appropriately set according to the kind and combination of the rubber component, the kind and combination of the crosslinking agent and accelerator, and the like.
(その他)
ゴム組成物には、さらに必要に応じて各種の添加剤を配合してもよい。前記添加剤としては、例えば受酸剤、可塑成分(可塑剤、加工助剤等)、劣化防止剤、充填剤、スコーチ防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、顔料、帯電防止剤、難燃剤、中和剤、造核剤、共架橋剤等が挙げられる。
(Other)
You may mix | blend various additives with a rubber composition further as needed. Examples of the additive include acid acceptors, plastic components (plasticizers, processing aids, etc.), deterioration inhibitors, fillers, scorch inhibitors, ultraviolet absorbers, lubricants, pigments, antistatic agents, flame retardants, Examples thereof include a compatibilizer, a nucleating agent and a co-crosslinking agent.
このうち受酸剤は、ゴム分の架橋時にエピクロルヒドリンゴムから発生する塩素系ガスの、筒状発泡体1内への残留と、それによる架橋阻害や感光体の汚染等を防止するために機能する。
前記受酸剤としては、酸受容体として作用する種々の物質を用いることができるが、分散性に優れていることからハイドロタルサイト類またはマグサラットが好ましく、特にハイドロタルサイト類が好ましい。
Of these, the acid acceptor functions to prevent the chlorine-based gas generated from the epichlorohydrin rubber during the crosslinking of the rubber component from remaining in the
As the acid acceptor, various substances that act as an acid acceptor can be used, but hydrotalcites or magsarat are preferable because of excellent dispersibility, and hydrotalcites are particularly preferable.
また、前記ハイドロタルサイト類等を酸化マグネシウムや酸化カリウムと併用するとより高い受酸効果を得ることができ、感光体の汚染をより一層確実に防止できる。
受酸剤の配合割合は、ゴム分の総量100質量部あたり0.2質量部以上、特に0.5質量部以上であるのが好ましく、5質量部以下、特に3質量部以下であるのが好ましい。
配合割合が前記範囲未満では、受酸剤を含有させることによる前記効果が十分に得られないおそれがある。また前記範囲を超える場合には、発泡、および架橋後の筒状発泡体1の硬さが上昇するおそれがある。
Further, when the hydrotalcite or the like is used in combination with magnesium oxide or potassium oxide, a higher acid receiving effect can be obtained, and contamination of the photoreceptor can be prevented more reliably.
The blending ratio of the acid acceptor is preferably 0.2 parts by mass or more, particularly 0.5 parts by mass or more, preferably 5 parts by mass or less, particularly 3 parts by mass or less, per 100 parts by mass of the total amount of rubber. preferable.
If the blending ratio is less than the above range, the above-described effect due to the inclusion of the acid acceptor may not be sufficiently obtained. Moreover, when exceeding the said range, there exists a possibility that the hardness of the
可塑剤としては、例えばジブチルフタレート(DBP)、ジオクチルフタレート(DOP)、トリクレジルホスフェート等の各種可塑剤や、極性ワックス等の各種ワックス等が挙げられる。また加工助剤としてはステアリン酸等の脂肪酸などが挙げられる。
これら可塑成分の配合割合は、ゴム分の総量100質量部あたり5質量部以下であるのが好ましい。例えば画像形成装置への装着時や運転時に感光体の汚染を生じたりするのを防止するためである。かかる目的に鑑みると、可塑成分としては極性ワックスを使用するのが特に好ましい。
Examples of the plasticizer include various plasticizers such as dibutyl phthalate (DBP), dioctyl phthalate (DOP), and tricresyl phosphate, and various waxes such as polar wax. Examples of the processing aid include fatty acids such as stearic acid.
The blending ratio of these plastic components is preferably 5 parts by mass or less per 100 parts by mass of the total amount of rubber. For example, this is to prevent the photosensitive member from being contaminated when it is attached to the image forming apparatus or during operation. In view of this object, it is particularly preferable to use a polar wax as the plastic component.
劣化防止剤としては、各種の老化防止剤や酸化防止剤等が挙げられる。
このうち酸化防止剤は、導電性ローラ4のローラ抵抗値の環境依存性を低減するとともに、連続通電時のローラ抵抗値の上昇を抑制する働きをする。前記酸化防止剤としては、例えばジエチルジチオカルバミン酸ニッケル〔大内新興化学工業(株)製のノクラック(登録商標)NEC−P〕、ジブチルジチオカルバミン酸ニッケル〔大内新興化学工業(株)製のノクラックNBC〕等が挙げられる。
Examples of the deterioration preventing agent include various antiaging agents and antioxidants.
Of these, the antioxidant functions to reduce the environmental dependency of the roller resistance value of the
充填剤としては、例えば酸化亜鉛、シリカ、カーボン、カーボンブラック、クレー、タルク、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム等の1種または2種以上が挙げられる。
充填剤を配合することにより、筒状発泡体1の機械的強度等を向上できる。
また充填剤として導電性カーボンブラックを用いて、筒状発泡体1に電子導電性を付与することもできる。
Examples of the filler include one or more of zinc oxide, silica, carbon, carbon black, clay, talc, calcium carbonate, magnesium carbonate, aluminum hydroxide, and the like.
By blending the filler, the mechanical strength and the like of the
Moreover, electronic conductivity can also be provided to the
充填剤の配合割合は、ゴム分の総量100質量部あたり5質量部以上であるのが好ましく、80質量部以下、特に50質量部以下であるのが好ましい。
スコーチ防止剤としては、例えばN−シクロへキシルチオフタルイミド、無水フタル酸、N−ニトロソジフエニルアミン、2,4−ジフエニル−4−メチル−1−ペンテン等の1種または2種以上が挙げられる。特にN−シクロへキシルチオフタルイミドが好ましい。
The blending ratio of the filler is preferably 5 parts by mass or more, preferably 80 parts by mass or less, particularly 50 parts by mass or less, per 100 parts by mass of the total amount of rubber.
Examples of the scorch inhibitor include one or more of N-cyclohexylthiophthalimide, phthalic anhydride, N-nitrosodiphenylamine, 2,4-diphenyl-4-methyl-1-pentene, and the like. . N-cyclohexylthiophthalimide is particularly preferable.
スコーチ防止剤の配合割合は、ゴム分の総量100質量部あたり0.1質量部以上であるのが好ましく、5質量部以下、特に1質量部以下であるのが好ましい。
共架橋剤とは、それ自体が架橋するとともにゴム分とも架橋反応して全体を高分子化する働きを有する成分を指す。
前記共架橋剤としては、例えばメタクリル酸エステルや、あるいはメタクリル酸またはアクリル酸の金属塩等に代表されるエチレン性不飽和単量体、1,2−ポリブタジエンの官能基を利用した多官能ポリマ類、ジオキシム等の1種または2種以上が挙げられる。
The blending ratio of the scorch inhibitor is preferably 0.1 parts by mass or more per 100 parts by mass of the total amount of rubber, and is preferably 5 parts by mass or less, particularly preferably 1 part by mass or less.
The co-crosslinking agent refers to a component that itself has a function of crosslinking and also having a function of crosslinking the rubber component to polymerize the whole.
Examples of the co-crosslinking agent include methacrylic acid esters, ethylenically unsaturated monomers represented by metal salts of methacrylic acid or acrylic acid, and polyfunctional polymers using functional groups of 1,2-polybutadiene. 1 type, or 2 or more types, such as dioxime.
このうちエチレン性不飽和単量体としては、例えば
(a) アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸などのモノカルボン酸類、
(b) マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などのジカルボン酸類、
(c) 前記(a)(b)の不飽和カルボン酸類のエステルまたは無水物、
(d) 前記(a)〜(c)の金属塩、
(e) 1,3−ブタジエン、イソプレン、2−クロル−1,3−ブタジエンなどの脂肪族共役ジエン、
(f) スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、エチルビニルベンゼン、ジビニルベンゼンなどの芳香族ビニル化合物、
(g) トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、ビニルピリジンなどの複素環を有するビニル化合物、
(h) その他、(メタ)アクリロニトリルもしくはα−クロルアクリロニトリルなどのシアン化ビニル化合物、アクロレイン、ホルミルステロール、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルブチルケトン
等の1種または2種以上が挙げられる。
Among these, as the ethylenically unsaturated monomer, for example
(a) monocarboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid,
(b) dicarboxylic acids such as maleic acid, fumaric acid, itaconic acid,
(c) an ester or anhydride of the unsaturated carboxylic acid of (a) (b),
(d) the metal salt of (a) to (c),
(e) aliphatic conjugated dienes such as 1,3-butadiene, isoprene, 2-chloro-1,3-butadiene,
(f) aromatic vinyl compounds such as styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, ethylvinylbenzene, divinylbenzene,
(g) vinyl compounds having a heterocyclic ring such as triallyl isocyanurate, triallyl cyanurate, vinylpyridine,
(h) In addition, one or more kinds of vinyl cyanide compounds such as (meth) acrylonitrile or α-chloroacrylonitrile, acrolein, formylsterol, vinyl methyl ketone, vinyl ethyl ketone, vinyl butyl ketone and the like can be mentioned.
また前記(c)の不飽和カルボン酸類のエステルとしては、モノカルボン酸類のエステルが好ましい。
前記モノカルボン酸類のエステルとしては、例えば
メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、i−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレート、n−ぺンチル(メタ)アクリレート、i−ぺンチル(メタ)アクリレート、n−へキシル(メタ)アクリレート、シクロへキシル(メタ)アクリレート、2−エチルへキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、i−ノニル(メタ)アクリレート、tert−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、ヒドロキシメチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸のアルキルエステル;
アミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ブチルアミノエチル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸のアミノアルキルエステル;
べンジル(メタ)アクリレート、ベンゾイル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレートなどの芳香族環を有する(メタ)アクリレート;
グリシジル(メタ)アクリレート、メタグリシジル(メタ)アクリレート、エポキシシクロヘキシル(メタ)アクリレートなどのエポキシ基を有する(メタ)アクリレート;
N−メチロール(メタ)アクリルアミド、γ−(メタ)アクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、テトラハイドロフルフリルメタクリレートなどの各種官能基を有する(メタ)アクリレート;
エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンジメタクリレート(EDMA)、ポリエチレングリコールジメタクリレート、イソブチレンエチレンジメタクリレートなどの多官能(メタ)アクリレート;
等の1種または2種以上が挙げられる。
Further, the ester of the unsaturated carboxylic acid (c) is preferably an ester of a monocarboxylic acid.
Examples of the esters of the monocarboxylic acids include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, i-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, i-butyl ( (Meth) acrylate, n-pentyl (meth) acrylate, i-pentyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, octyl (Meth) acrylate, i-nonyl (meth) acrylate, tert-butylcyclohexyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, hydroxymethyl (meth) acrylate, hydroxyethyl (meth) acrylate ( Alkyl esters of (meth) acrylic acid;
Aminoalkyl esters of (meth) acrylic acid such as aminoethyl (meth) acrylate, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, butylaminoethyl (meth) acrylate;
(Meth) acrylates having an aromatic ring such as benzyl (meth) acrylate, benzoyl (meth) acrylate, allyl (meth) acrylate;
(Meth) acrylates having an epoxy group such as glycidyl (meth) acrylate, metaglycidyl (meth) acrylate, and epoxycyclohexyl (meth) acrylate;
(Meth) acrylates having various functional groups such as N-methylol (meth) acrylamide, γ- (meth) acryloxypropyltrimethoxysilane, tetrahydrofurfuryl methacrylate;
Polyfunctional (meth) acrylates such as ethylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, ethylene dimethacrylate (EDMA), polyethylene glycol dimethacrylate, isobutylene ethylene dimethacrylate;
1 type, or 2 or more types, etc. are mentioned.
前記各成分を含むゴム組成物は、従来同様に調製することができる。まず前記ゴム分を所定の割合で配合して素練りし、次いで発泡剤成分、架橋剤成分以外の添加剤を加えて混練した後、最後に発泡剤成分、架橋剤成分を加えて混練することでゴム組成物が得られる。前記混練には、例えばニーダ、バンバリミキサ、押出機等を用いることができる。
《画像形成装置》
本発明の画像形成装置は、前記本発明の導電性ローラ4を組み込んだことを特徴とするものである。かかる本発明の画像形成装置としては、例えばレーザープリンタや静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、あるいはこれらの複合機等の、電子写真法を利用した種々の画像形成装置が挙げられる。
The rubber composition containing each of the above components can be prepared in the same manner as before. First, the rubber component is blended at a predetermined ratio and kneaded, and then the additives other than the foaming agent component and the crosslinking agent component are added and kneaded, and finally the foaming agent component and the crosslinking agent component are added and kneaded. A rubber composition is obtained. For the kneading, for example, a kneader, a Banbury mixer, an extruder or the like can be used.
<Image forming apparatus>
The image forming apparatus of the present invention is characterized by incorporating the
〈実施例1〉
(ゴム組成物の調製)
ゴム分としてはNBR〔JSR(株)製のJSR N250SL、低ニトリルNBR、アクリロニトリル含量:20%〕80質量部、EPDM〔住友化学(株)製のエスプレン(登録商標)EPDM505A〕10質量部、およびECO〔日本ゼオン(株)製のHYDRIN(登録商標)T3108〕10質量部を配合した。
<Example 1>
(Preparation of rubber composition)
As rubber, NBR [JSR N250SL manufactured by JSR Corporation, low nitrile NBR, acrylonitrile content: 20%] 80 parts by mass, EPDM [Esprene (registered trademark) EPDM505A manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.] 10 parts by mass, and 10 parts by mass of ECO [HYDRIN (registered trademark) T3108 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.] was blended.
そして前記ゴム分100質量部に、下記表1に示す各成分を配合し、密閉式混練機を用いて80℃で3〜5分間混練してゴム組成物を調製した。 And each component shown in following Table 1 was mix | blended with 100 mass parts of said rubber | gum parts, and it knead | mixed for 3 to 5 minutes at 80 degreeC using the closed kneading machine, and prepared the rubber composition.
表1中の各成分は下記のとおり。なお表中の質量部は、ゴム分の総量100質量部あたりの量である。
充填剤:カーボンブラックHAF〔東海カーボン(株)製の商品名シースト3〕
発泡剤:ADCA系発泡剤〔永和化成工業(株)製の商品名ビニホールAC#3〕
発泡助剤:尿素系発泡助剤〔永和化成工業(株)製の商品名セルペースト101〕
受酸剤:ハイドロタルサイト類〔協和化学工業(株)製のDHT−4A−2〕
架橋剤:粉末硫黄〔鶴見化学工業(株)製〕
促進剤DM:ジ−2−ベンゾチアジルジスルフィド〔大内新興化学工業(株)製のノクセラー(登録商標)DM〕
促進剤TS:テトラメチルチウラムジスルフィド〔大内新興化学工業(株)製のノクセラーTS〕
促進助剤:酸化亜鉛〔ハクスイテック(株)製〕
(筒状発泡体1の形成)
前記ゴム組成物を押出機に供給し、ヘッドの口金を通して外径φ10.5mm、内径φ3.5mmの長尺の筒状に押出成形した。
Each component in Table 1 is as follows. In addition, the mass part in a table | surface is the quantity per 100 mass parts of total amounts of rubber | gum.
Filler: Carbon black HAF [
Foaming agent: ADCA-based foaming agent (trade name
Foaming aid: Urea-based foaming aid [trade name cell paste 101 manufactured by Eiwa Kasei Kogyo Co., Ltd.]
Acid acceptor: Hydrotalcite [DHT-4A-2 manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.]
Cross-linking agent: Powdered sulfur [manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd.]
Accelerator DM: Di-2-benzothiazyl disulfide [Noxer (registered trademark) DM manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.]
Accelerator TS: Tetramethylthiuram disulfide [Noxeller TS manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.]
Acceleration aid: Zinc oxide [manufactured by Hakusuitec Co., Ltd.]
(Formation of cylindrical foam 1)
The rubber composition was supplied to an extruder and extruded through a head cap into an elongated cylinder having an outer diameter of 10.5 mm and an inner diameter of 3.5 mm.
なお、前記押出機の各部を下記表2に示す温度に設定することで、ゴム組成物を押出成形する際のヘッド圧力は24.5MPaに設定した。 In addition, the head pressure at the time of extruding a rubber composition was set to 24.5 MPa by setting each part of the extruder to the temperature shown in Table 2 below.
次いで押出成形した筒状体を長さ250mmにカットして、加硫缶内で160℃に加熱して30分間、発泡、および架橋させて筒状発泡体1を形成した。
(導電性ローラ4の製造)
前記筒状発泡体1を長さ220mmにカットし、その中心の通孔2に、外径φ6mmの金属(SUM−24L)製の芯金3を圧入することで、前記筒状発泡体1と芯金3とを電気的に接合するするとともに機械的に固定した後、熱風オーブン中で160℃×60分間加熱して二次架橋させた。
Next, the extruded cylindrical body was cut into a length of 250 mm, heated to 160 ° C. in a vulcanizing can, foamed, and crosslinked for 30 minutes to form a
(Manufacture of conductive roller 4)
The
次いで円筒研削盤を用いて、前記筒状発泡体1の外表面5を、径方向の研磨厚みが2.8mmとなるようにトラバース研削するとともに、筒状発泡体1の両端をカットして導電性ローラ4を製造した。
〈実施例2〉
押出機の各部を下記表3に示す温度に設定することで、ゴム組成物を押出成形する際のヘッド圧力を19.5MPaに設定したこと以外は実施例1と同様にして筒状発泡体1を形成し、導電性ローラ4を製造した。
Next, the cylindrical foaming machine is used to traverse the
<Example 2>
By setting each part of the extruder to the temperature shown in Table 3 below, the
〈比較例1〉
押出機の各部を下記表4に示す温度に設定することで、ゴム組成物を押出成形する際のヘッド圧力を29.0MPaに設定したこと以外は実施例1と同様にして筒状発泡体1を形成し、導電性ローラ4を製造した。
<Comparative example 1>
By setting each part of the extruder to the temperature shown in Table 4 below, the
〈実施例3〉
ゴム分として、前記NBR40質量部、EPDM10質量部、およびECO10質量部に、さらにSBR〔JSR(株)製のJSR 1502〕40質量部を配合したこと以外は実施例1と同様にしてゴム組成物を調製し、筒状発泡体1を形成し、導電性ローラ4を製造した。
<Example 3>
The rubber composition was the same as in Example 1 except that 40 parts by mass of SBR [JSR 1502 manufactured by JSR Corporation] was further added to 40 parts by mass of NBR, 10 parts by mass of EPDM, and 10 parts by mass of ECO as a rubber component. Was prepared, the
押出機の各部の温度は実施例1と同じ設定としたが、ゴム分の組み合わせの違いにより、ゴム組成物を押出成形する際のヘッド圧力は23.9MPaとなった。
〈比較例2〉
押出機の各部を前記表4に示す温度に設定することで、ゴム組成物を押出成形する際のヘッド圧力を32.0MPaに設定したこと以外は実施例3と同様にして筒状発泡体1を形成し、導電性ローラ4を製造した。
Although the temperature of each part of the extruder was set to be the same as in Example 1, the head pressure when extruding the rubber composition was 23.9 MPa due to the difference in the combination of rubber components.
<Comparative example 2>
By setting each part of the extruder to the temperature shown in Table 4 above, the
〈実施例4〉
ゴム分として、前記NBRに代えて、SBR〔JSR(株)製のJSR 1502〕80質量部を配合したこと以外は実施例1と同様にしてゴム組成物を調製し、筒状発泡体1を形成し、導電性ローラ4を製造した。
押出機の各部の温度は実施例1と同じ設定としたが、ゴム分の組み合わせの違いにより、ゴム組成物を押出成形する際のヘッド圧力は24.0MPaとなった。
<Example 4>
As a rubber component, a rubber composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that 80 parts by mass of SBR [JSR 1502 manufactured by JSR Co., Ltd.] was blended instead of the NBR, and the
Although the temperature of each part of the extruder was set to be the same as in Example 1, the head pressure when extruding the rubber composition was 24.0 MPa due to the difference in the combination of rubber components.
〈比較例3〉
押出機の各部を前記表4に示す温度に設定することで、ゴム組成物を押出成形する際のヘッド圧力を32.0MPaに設定したこと以外は実施例4と同様にして筒状発泡体1を形成し、導電性ローラ4を製造した。
〈発泡セル径測定〉
実施例、比較例で製造した導電性ローラ4を、軸方向と直交方向にカットして、図2に示すように、筒状発泡体1中の、外表面5に最も近い位置の発泡セルの発泡セル径Aと、芯金3に最も近い位置の発泡セルの発泡セル径Bとを測定した。
<Comparative Example 3>
By setting each part of the extruder to the temperature shown in Table 4 above, the
<Measurement of foam cell diameter>
The
測定は、導電性ローラ4の軸方向の3箇所で、それぞれ外表面5に最も近い位置の発泡セル10個ずつ、および芯金3に最も近い位置の発泡セル10個ずつについて実施し、それぞれ平均値を求めて発泡セル径A、Bとした。
そして前記発泡セル径A、Bの比B/Aを求めた。前記比B/Aが大きいほど、外表面5近傍の発泡セルの発泡セル径が小さいため、前記外表面5の、感光体の表面に対する接触面積があらかじめ設定した所定値から大きくずれて、形成画像に画像不良を生じやすくなり、逆に1に近いほど、外表面5近傍の発泡セル径が小さくなるのを抑制し、前記接触面積のずれを抑制して、画像不良を生じにくくすることができる。
The measurement was performed at three positions in the axial direction of the
And ratio B / A of the said foam cell diameter A and B was calculated | required. The larger the ratio B / A is, the smaller the foam cell diameter of the foam cells in the vicinity of the
結果を表5、表6に示す。 The results are shown in Tables 5 and 6.
表5、表6の実施例1〜4、比較例1〜3の結果より、ゴム分の組み合わせの異なる各種のゴム組成物において、押出機のヘッド圧を25MPa以下とすることで、発泡セル径の比B/Aを1に近づけて、筒状発泡体1の外表面5近傍の発泡セル径が小さくなるのを抑制し、前記外表面5の、感光体の表面に対する接触面積があらかじめ設定した所定値から大きくずれるのを防止して、画像不良を生じにくくできることが判った。
From the results of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 in Table 5 and Table 6, in various rubber compositions having different combinations of rubber components, the foaming cell diameter is adjusted by setting the head pressure of the extruder to 25 MPa or less. The ratio B / A of the outer peripheral surface of the
また実施例1〜4の結果より、前記の効果をより一層向上することを考慮すると、押出機のヘッド圧は、前記範囲でも20MPa以下であるのが好ましいことが判った。 From the results of Examples 1 to 4, it was found that the head pressure of the extruder is preferably 20 MPa or less even in the above range in consideration of further improving the above effects.
1 筒状発泡体
2 通孔
3 芯金
4 導電性ローラ
5 外表面
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